北师大版版高考数学一轮复习平面解析几何抛物线教学案理解析版
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[考纲传真] 1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).2.理解数形结合思想.3.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.
1.抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不过F )的距离相等的点的集合叫作抛物线.点F 叫作抛物线的焦点,直线l叫作抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程与几何性质
标准y2=2px(p>0)y2=—2px
(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=—2py
(p>0)
方程p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点O(0,0)
对称轴y=0x=0
焦点F错误!F错误!F错误!F错误!
离心率e=1
准线方程x=—错误!x=错误!y=—错误!y=错误!
范围x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
焦半径
(其中
P(x0,
y0))
|PF|=x0+错误!|PF|=—x0+错误!|PF|=y0+错误!|PF|=—y0+错误!
1.y2=ax(a≠0)的焦点坐标为错误!,准线方程为x=—错误!.
2.设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),
B(x2,y2),则
(1)x1x2=错误!,y1y2=—p2.
(2)弦长|AB|=x1+x2+p=错误!(α为弦AB的倾斜角).
(3)以弦AB为直径的圆与准线相切.
(4)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长度等于2p,通径是过焦点最短的弦.
[基础自测]
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.
(2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.()
(3)若一抛物线过点P(—2,3),则其标准方程可写为y2=2px(p>0).()
(4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.()
[答案] (1)×(2)×(3)×(4)×
2.抛物线y=错误!x2的准线方程是()
A.y=—1B.y=—2
C.x=—1D.x=—2
A[∵y=错误!x2,∴x2=4y,∴准线方程为y=—1.]
3.(教材改编)顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(—4,—2)的抛物线的标准方程是()A.y2=—xB.x2=—8y
C.y2=—8x或x2=—yD.y2=—x或x2=—8y
D[若焦点在y轴上,设抛物线方程为x2=my,由题意可知16=—2m,∴m=—8,即x2=—8y.若焦点在x轴上,设抛物线方程为y2=nx,由题意,得4=—4n,∴n=—1,
∴y2=—x.
综上知,y2=—x或x2=—8y.故选D.]
4.(教材改编)若抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是()A.错误!B.错误!
C.错误!D.0
B[M到准线的距离等于M到焦点的距离,又准线方程为y=—错误!,设M(x,y),则y+错误!
=1,∴y=错误!.]
5.(教材改编)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于________.
8 [|PQ|=x1+x2+p=6+2=8.]
抛物线的定义及应用
【例1】(1)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,且|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为()
A.错误!B.1
C.错误!D.错误!
(2)已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,A(3,2),则|PA|+|PF|的最小值为________,取最小值时点P的坐标为________.
(1)C(2)错误!(2,2)[(1)如图所示,设抛物线的准线为l,
AB的中点为M,作AA1⊥l于A1,BB1⊥l于B1,MM1⊥l于M1,由抛物线的定
义知p=错误!,|AA1|+|BB1|=|AF|+|BF|=3,则点M到y轴的距离为|MM1|—
错误!=错误!(|AA1|+|BB1|)—错误!=错误!.故选C.
(2)将x=3代入抛物线方程y2=2x,得y=±错误!.因为错误!>2,所
以点A在抛物线内部,如图所示.
过点P作PQ⊥l于点Q,则|PA|+|PF|=|PA|+|PQ|,
当PA⊥l,即A,P,Q三点共线时,|PA|+|PQ|最小,
最小值为错误!,即|PA|+|PF|的最小值为错误!,此时点P的纵坐标为2,代
入y2=2x,得x=2,所以所求点P的坐标为(2,2).]
[规律方法] 应用抛物线定义的两个关键点
(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.
(2)注意灵活运用抛物线上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|=|x0|+错误!或|PF|=|y0|+错误!.
(2)(2017· 全国卷Ⅱ)已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y 轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=________.
(1)y2=4x(2)6 [(1)设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x=—1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y 2=
4x.
(2)如图,不妨设点M位于第一象限内,抛物线C的准线交x轴于点A,过
点M作准线的垂线,垂足为点B,交y轴于点P,∴PM∥OF.
由题意知,F(2,0),|FO|=|AO|=2.
∵点M为FN的中点,PM∥OF,
∴|MP|=错误!|FO|=1.
又|BP|=|AO|=2,
∴|MB|=|MP|+|BP|=3.
由抛物线的定义知|MF|=|MB|=3,故|FN|=2|MF|=6.]
抛物线的标准方程及其性质
【例2】(1)如图所示,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依
次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程
为()
A.y2=8x
B.y2=4x
C.y2=2x
D.y2=x
(2)在平面直角坐标系xOy中,设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的倾斜角为120°,那么|PF|=________.
(1)B(2)4[(1)如图,分别过点A,B作准线的垂线,交准线于
点E,D,设准线与x轴交于点G,设|BF|=a,则由已知得|BC|=2a,由定义得|BD|
=a,故∠BCD=30° ,则在R t△ACE中,2|AE|=|AC|,又|AF|=4,∴|AC|=4